專利名稱：一種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械工程密封領(lǐng)域，特別適用于真空鍍膜機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備中溫度在
15(TC以下，密封介質(zhì)為氣體的軸用往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)是一種用來(lái)壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的通用機(jī)械。目前應(yīng)用最廣 泛的有往復(fù)式、螺桿式和離心式。其中往復(fù)式壓縮機(jī)由于效率高、壓力高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng) 用于采礦、冶金、石油、化工等工業(yè)領(lǐng)域。但是往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏現(xiàn)象是普遍存在的，又因 為它的應(yīng)用廣泛，所以就更顯得問題的嚴(yán)重性。特別是對(duì)于壓縮輸送易燃、易爆、劇毒氣體 的壓縮機(jī)的泄漏更是不可忽視。目前往復(fù)式壓縮機(jī)活塞桿的密封主要有填料密封和迷宮密 封兩種形式。填料密封屬于接觸密封，壓力高時(shí)容易磨損，壽命較短；壓力低時(shí)由于背壓不 夠，泄漏量大。迷宮活塞式壓縮機(jī)對(duì)制造精度要求十分高，目前世界上只有少數(shù)公司可以生 產(chǎn)。利用磁性液體對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)特性，將磁性液體注入極靴與往復(fù)軸之間的間隙后會(huì)在軸 的表面形成一道道液體"O"型密封環(huán)。從而起到密封作用。該種密封方法對(duì)軸的表面精度 要求不高，且軸與極靴不接觸，發(fā)熱量小。但是軸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)帶走一些磁性液體，長(zhǎng)時(shí)間 的往復(fù)運(yùn)動(dòng)最終會(huì)因?yàn)槊芊忾g隙內(nèi)磁性液體量的減少導(dǎo)致密封失效。因此，上述單一的任 何一種密封結(jié)構(gòu)都無(wú)法解決往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是往復(fù)式壓縮機(jī)活塞桿的泄漏問題，針對(duì)目前單一密封方 式無(wú)法滿足密封要求的情況，提供一種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封 裝置。 本發(fā)明的技術(shù)方案 —種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝置，構(gòu)成該裝置的零件 之間的連接為將第一"O"型橡膠密封圈裝入第一固定座外圓面上的環(huán)形槽中，第一Yx型 密封圈裝入第一固定座內(nèi)環(huán)面左側(cè)的環(huán)形槽中，第一C型滑環(huán)裝入第一固定座內(nèi)環(huán)面右側(cè) 的環(huán)形槽中。 將第二"O"型橡膠密封圈裝入第二固定座外圓面上的環(huán)形槽中，第二 Yx型密封圈 裝入第二固定座內(nèi)環(huán)面右側(cè)的環(huán)形槽中，第二C型滑環(huán)裝入第二固定座內(nèi)環(huán)面左側(cè)的環(huán)形 槽中。 然后將上述的第一固定座、第一帶"0"型橡肢密封圈的極靴、永久磁鐵、第二帶
"o"型橡膠密封圈的極靴、上述的第二固定座依次放置在帶"o"型橡膠密封圈的密封座腔
底，并且保證永久磁鐵上所開的孔中心線與密封座上所開的中間螺孔的中心線重合。
通過螺栓穿過端蓋上的孔與帶"O"型橡膠密封圈的密封座螺紋連接，使端蓋壓緊 以上零件，通過密封座上的螺塞孔將固定塞放入永久磁鐵所開的孔中，擰緊螺塞使固定塞
3與永久磁鐵的外環(huán)面接觸。 第一進(jìn)水接口和第二進(jìn)水接口與冷卻水的出水口連接，第一出水接口和第二出水 接口與冷卻水的進(jìn)水口連接。 磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝置安裝到軸上之前，將磁性 液體注入到永久磁鐵的內(nèi)環(huán)面上。 本發(fā)明的有益效果是采用磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝 置解決了往復(fù)式壓縮機(jī)活塞桿的泄漏問題。該密封裝置中C型滑環(huán)和Yx型密封圈的作用 是防止磁性液體被往復(fù)軸帶走和變形，起密封耐壓作用的是磁性液體密封。因而該裝置密 封壽命長(zhǎng)，軸的表面溫度低。


圖1 一種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝置結(jié)構(gòu)圖。 圖2第一和第二極靴剖面圖。 圖3圖2中局部結(jié)構(gòu)A的放大圖。 圖4第一固定座和第二固定座的剖面圖。 圖5端蓋的剖面圖。 圖6密封座剖面圖。 圖中帶"O"型橡膠密封圈的密封座1、第一固定座2、第一"0"型橡膠密封圈3、 第一 Yx型密封圈4、第一 C型滑環(huán)5、第一進(jìn)水接口 6、第一帶"0"型橡膠密封圈的極靴7、 螺塞8、固定塞9、永久磁鐵10、第二帶"0"型橡膠密封圈的極靴11、第二C型滑環(huán)12、第二 進(jìn)水接口 13、第二Yx型密封圈14、第二"0"型橡膠密封圈15、第二固定座16、端蓋17、螺栓 18、第一出水接口 19、第二出水接口 20 ;
具體實(shí)施例方式
對(duì)照附圖1對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的說明 —種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝置，構(gòu)成該裝置的零件 之間的連接為將第一"0"型橡膠密封圈3裝入第一固定座2外圓面上的環(huán)形槽中，第一 Yx型密封圈4裝入第一固定座2內(nèi)環(huán)面左側(cè)的環(huán)形槽中，第一 C型滑環(huán)5裝入第一固定座 2內(nèi)環(huán)面右側(cè)的環(huán)形槽中。 將第二"O"型橡膠密封圈15裝入第二固定座16外圓面上的環(huán)形槽中，第二Yx型 密封圈14裝入第二固定座16內(nèi)環(huán)面右側(cè)的環(huán)形槽中，第二C型滑環(huán)12裝入第二固定座16 內(nèi)環(huán)面左側(cè)的環(huán)形槽中。 然后將上述的第一固定座2、第一帶"0"型橡膠密封圈的極靴7、永久磁鐵10、第二 帶"O"型橡膠密封圈的極靴11、上述的第二固定座16依次放置在帶"O"型橡膠密封圈的密 封座1腔底，并且保證永久磁鐵10上所開的孔中心線與密封座1上所開的中間螺孔的中心
線重合。 通過螺栓18穿過端蓋17上的孔與帶"O"型圈的密封座1螺紋連接，使端蓋17壓 緊以上零件，通過帶"O"型橡膠密封圈的密封座1上的螺塞孔將固定塞9放入永久磁鐵10 所開的孔中，擰緊螺塞8使固定塞9與永久磁鐵10的外環(huán)面接觸。當(dāng)因軸的表面溫度升高導(dǎo)致構(gòu)成磁性液體的基載液蒸發(fā)掉時(shí)可以取下固定塞，從永久磁鐵10上所開的孔中注入 磁性液體。 第一進(jìn)水接口 6和第二進(jìn)水接口 13與冷卻水的出水口連接，第一出水接口 19和 第二出水接口 20與冷卻水的進(jìn)水口連接。當(dāng)密封裝置工作時(shí)，通過進(jìn)出水接口來(lái)保證冷卻 水的流通，提高散熱效果，降低基載液的蒸發(fā)量。 磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝置安裝到軸上之前，將磁性 液體注入到永久磁鐵10的內(nèi)環(huán)面上，裝置工作過程中需要補(bǔ)充磁性液體時(shí)可以取下固定 塞，從永久磁鐵10上所開的孔中注入磁性液體。 帶"O"型橡膠密封圈的密封座1設(shè)第一進(jìn)水接口 6、第二進(jìn)水接口 13、第一出水 接口 19、第二出水接口 20以及中間螺孔；第一進(jìn)出水接口 6中心線的位置距密封座1腔 底面的距離是1一(1廠1》/2， L為第一固定座2左側(cè)端面的厚度，12為第一固定座的軸 向總長(zhǎng)度，13為第一帶"0"型橡膠密封圈的極靴的右側(cè)沉孔底面其外圓階梯面之間的距 離，14為永久磁鐵的厚度，放置螺塞的螺紋接口的中心線與第一進(jìn)出水接口中心線的距離
是l3+(l廠l,l4)/2，放置螺塞的螺紋接口的中心線與第二進(jìn)出水接口中心線的距離是為
V(Wl4)/2。 第一帶"O"型橡膠密封圈的極靴7和第二帶"O"型橡膠密封圈的極靴11的齒形參 數(shù)為齒寬2mm，齒槽寬度lmm，齒槽深度2mm，極齒外緣母線與極齒齒頂傾斜部分之間的傾角 為4° ，極齒齒頂環(huán)面的軸向長(zhǎng)度為0. 2mm，且極齒傾斜部分的軸向長(zhǎng)度為1. 8mm，見圖3。
磁性液體的基載液為煤油基，磁性顆粒粒徑小于5nm。 帶"0"型橡膠密封圈的密封座l，見圖1、6，其法蘭端面左側(cè)設(shè)有密封槽，其內(nèi)放置 "0"型橡膠密封圈；分別在法蘭和右端面上均布四個(gè)通孔和六個(gè)螺紋孔，四個(gè)通孔用于與被 密封腔壁面的連接；六個(gè)螺紋孔，用于與端蓋16的連接。
第一和第二固定座(2、16)它們的結(jié)構(gòu)和尺寸相同。 第一和第二帶"O"型橡膠密封圈極靴它們的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，其外環(huán)面上設(shè)有兩 個(gè)密封槽，密封槽內(nèi)放置"O"型橡膠密封圈，見圖2。極齒加工在較小的內(nèi)孔的環(huán)面上。
第一固定座和第二固定座的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，外圓面環(huán)形槽21中放入"0"型橡膠 密封圈以實(shí)現(xiàn)靜密封，內(nèi)圓面第一環(huán)形槽22中放入Yx型密封圈，內(nèi)圓面第二環(huán)形槽23中 放入C型滑環(huán)以防止密封間隙內(nèi)的磁性液體在密封軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中被帶走，見圖4。
端蓋17，見圖5，其端面上均布6個(gè)通孔，用于與帶"0"型橡膠密封圈的密封座的 連接。 帶"O"型橡膠密封圈的密封座l，見圖1、6，其法蘭端面左側(cè)設(shè)有密封槽，其內(nèi)放置 "0"型橡膠密封圈。 全部"O"型橡膠密封圈的材料均是氟橡膠；永久磁鐵選用材料為銣鐵硼；第一和 第二帶"0"型橡膠密封圈極靴的材料為DT3 ;固定塞的材料為聚四氟乙烯；Yx型密封圈的材 料為聚氨酯。 采用本發(fā)明的密封裝置對(duì)直徑為80mm的往復(fù)軸進(jìn)行密封，每個(gè)極靴上有6個(gè)極 齒，密封間隙為0. 2mm，齒寬2mm，齒槽寬lmm，齒槽深度2mm，永久磁鐵選用銣鐵硼材料，Yx型 密封圈環(huán)材料為聚氨酯，磁性液體選用煤油基磁性液體，在往復(fù)軸行程為280mm，曲柄轉(zhuǎn)速 為192r/min的條件下，密封良好。
權(quán)利要求
一種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝置，其特征是，構(gòu)成該裝置的零件之間的連接為將第一“O”型橡膠密封圈(3)裝入第一固定座(2)外圓面上的環(huán)形槽中，第一Yx型密封圈(4)裝入第一固定座(2)內(nèi)環(huán)面左側(cè)的環(huán)形槽中，第一C型滑環(huán)(5)裝入第一固定座(2)內(nèi)環(huán)面右側(cè)的環(huán)形槽中；將第二“O”型橡膠密封圈(15)裝入第二固定座(16)外圓面上的環(huán)形槽中，第二Yx型密封圈(14)裝入第二固定座(16)內(nèi)環(huán)面右側(cè)的環(huán)形槽中，第二C型滑環(huán)(12)裝入第二固定座(16)內(nèi)環(huán)面左側(cè)的環(huán)形槽中；然后將上述的第一固定座(2)、第一帶“O”型橡膠密封圈的極靴(7)、永久磁鐵(10)、第二帶“O”型橡膠密封圈的極靴(11)、上述的第二固定座(16)依次放置在帶“O”型橡膠密封圈的密封座(1)腔底，并且保證永久磁鐵(10)上所開的孔中心線與密封座(1)上所開的中間螺孔的中心線重合；通過螺栓(18)穿過端蓋(17)上的孔與帶“O”型橡膠密封圈的密封座(1)螺紋連接，使端蓋(17)壓緊以上零件，通過帶“O”型橡膠密封圈的密封座(1)上的螺塞孔將固定塞(9)放入永久磁鐵(10)所開的孔中，擰緊螺塞(8)使固定塞(9)與永久磁鐵(10)的外環(huán)面接觸；第一進(jìn)水接口(6)和第二進(jìn)水接口(13)與冷卻水的出水口連接，第一出水接口(19)和第二出水接口(20)與冷卻水的進(jìn)水口連接；磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入到永久磁鐵(10)的內(nèi)環(huán)面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝 置，其特征是，帶"O"型橡膠密封圈的密封座(1)設(shè)第一進(jìn)水接口 (6)、第二進(jìn)水接口 (13)、 第一出水接口 (19)、第二出水接口 (20)以及中間螺孔；第一進(jìn)出水接口 (6)中心線的位置 距帶"O"型橡膠密封圈的密封座(1)腔底面的距離是1一(1廠1》/2，L為第一固定座(2)左 端外圓面的軸向長(zhǎng)度，12為第一固定座(2)的軸向總長(zhǎng)度，13為第一帶"0"型橡膠密封圈的 極靴(7)的右側(cè)沉孔底面與其外圓階梯面之間的距離，14為永久磁鐵的厚度，放置螺塞(8) 的螺紋接口的中心線與第一進(jìn)出水接口中心線的距離是1^(Wl》/2;放置螺塞(8)的 螺紋接口的中心線與第二進(jìn)出水接口中心線的距離是為13+(l廠l一U/2。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封 裝置，其特征是，第一帶"O"型橡膠密封圈的極靴(7)和第二帶"O"型橡膠密封圈的極靴 (11)的齒形參數(shù)為齒寬2mm，齒槽寬度lmm，齒槽深度2mm，極齒外緣母線與極齒齒頂傾斜 部分之間的傾角為4° ，極齒齒頂環(huán)面的軸向長(zhǎng)度為0. 2mm，且極齒傾斜部分的軸向長(zhǎng)度為 1. 8mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝 置，其特征是，磁性液體的基載液為煤油基，磁性顆粒粒徑小于5nm。
全文摘要
一種磁性液體與C型滑環(huán)及Yx型密封圈組合式往復(fù)密封裝置，該裝置零件間的連接將第一“O”型橡膠密封圈(3)、第一軸用Yx型密封圈(4)、第一C型滑環(huán)(5)對(duì)應(yīng)裝入第一固定座(2)上所開的環(huán)形槽中；將第二“O”型橡膠密封圈(15)、第二軸用Yx型密封圈(14)、第二C型滑環(huán)(13)裝入第二固定座(16)上所開的環(huán)形槽中；將上述第一固定座、第一帶“O”型橡膠密封圈的極靴(7)、永久磁鐵(10)、第二帶“O”型橡膠密封圈的極靴(11)、第二固定座依次放置在帶“O”型橡膠密封圈的密封座(1)腔底，通過螺栓與密封座螺紋連接，使端蓋壓緊以上零件。安裝前，注入磁性液體。解決了往復(fù)式壓縮機(jī)活塞桿的泄漏問題。
文檔編號(hào)F16J15/56GK101776150SQ201010120449
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者李德才, 王積尚 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)